To coś, co może wydawać się magią. Kiedy latasz dronem, doskonale zdajesz sobie sprawę, że istnieje ogromna ilość fizyki, obliczeń, oprogramowania i inżynierii, która przechodzi w sposób super przyjemny. Jednak dla niektórych osób tylko obsługujących dron nie jest wystarczająco dobry. Wiem, że jestem jednym z osób, które musi wiedzieć dokładnie, co dzieje się w moim dron, więc jestem lepszym pilotem i zrozumieć, jak rozwiązać problemy, jeśli pojawiają się. W tym artykule zamierzam przejść przez wszystkie sposoby zmienia się w kierunku, czy to jest w górę, w dół, w lewo, prawo, do przodu, do tyłu, a odchylenie w lewo i odchylanie.
Drone zmienia kierunek poprzez zmianę stawek, w których obraca się każdy z jego śmigła. Podczas gdy dron unosi się, sąsiednie śruby obracają się w przeciwnych kierunkach, aby utrzymać stabilny dron. Zmieniając szybkość każdego z silników, możemy manipulować dronem przez powietrze we wszystkich trzech wymiarach.
Dla pilota dronowego jest bardzo mała myśl, która dzieje się do tego, co się dzieje i mogą po prostu poruszać joystickami, aby kontrolować dron. Jednakże dron robi tak wiele więcej prac, ponieważ musi obliczyć własne przyspieszenie, pęd, wysokość i wysokość, a także zwalczać wszelkie warunki środowiskowe, takie jak ulepszenia i poziome wiatry.
Fizyka utrzymywania drona w powietrzu jest rzeczywiście bardzo skomplikowana.
Table of Contents
Fizyka trzymania dronu w powietrzu
W sercu drona jest kontroler lotu, który wysyła informacje silniki za pośrednictwem elektronicznej jednostki sterującej prędkością, w jaki sposób powinny być obracane, a także jak szybko. Kontroler lotniczy będzie również spojrzeć na dane GPS, przyspieszenie i kierunek, w którym dron wskazuje przed wysłaniem informacji do silnika, aby pozostał w stabilnym unośnym położeniu w ustalonej lokalizacji GPS.
Każdy z silników obraca śmigło. Śligi są wykorzystywane do napędu i sterowania ruchem drona. Ci śmigła podobnie do płetwy wentylatora, który popycha powietrze w kierunku ziemi. Gdy powietrze jest wciśnięte w kierunku ziemi, dron jest w stanie ssać w powietrzu. Istnieje niskie ciśnienie, które jest tworzone na czołowej i górnej krawędzi śmigła, aby dron dosłownie wysysa w powietrzu.
Jeśli chcesz najeść drone musi przelać jak najwięcej powietrza, co waży. Przemieszczenie Większe powietrze spowoduje wspinanie się dronem i jeśli śmigiełki obracają się trochę wolniej i wyprzedzają mniej powietrza drona zejdzie.
Kierunek śmigła drona jest bardzo ważny, ponieważ każdy z silników dronów musi obracać w przeciwnym kierunku do silników, które jest obok. Odkłada to każdy pęd kątowy, a więc dron pozostaje w jednym miejscu, skierowany w jednym kierunku.
Drone kierunek śmigła
Moje DJI Mavic Air ma cztery silniki i śmigła. Sposób, w jaki każdy z obrotów śmigła jest określana przez silnik. I musisz upewnić się, że śruby są włożone do odpowiednich silników, w przeciwnym razie dron po prostu obróci się z kontroli.
Łatwo jest ćwiczyć, który silnik powinien spinać, patrząc na wiodącą krawędzi śmigła, gdy obraca się w kierunku przedniej krawędzi śmigła.
Dla większości dronów kierunek napędowy drona dla każdego silnika jest następujący:
- przód w lewo – silnik zegara (CW)
- PRAWO PRAWO – przeciwnie do ruchu wskazówek zegara (CCW)
- Back Left – Counter Woe Silnik (CCW)
- PRAWO PRAWO – Silnik zegara (CW)
Opisałem to na zdjęciu mojego DJI Mavic poniżej:
Wszystkie ruchy drona są kontrolowane przez obracając śruby na różnych sposobach. Aby kontrolować ruchy niektórzy śmigła są spowolnione, podczas gdy inni są spodowane. Czasami dzieje się to całkowicie (jak w przypadku wspinaczki lub w górę), a czasami zdarzają się w różnych czasach z różnych stron samolotów (jak w przypadku ruchu do przodu i do tyłu).
W następnej sekcji zamierzam przejść przez wszystkie główne ruchy drona i zilustrować dokładnie, jak osiągnięto każdy z głównych ruchów.
Główne ruchy drona
Latanie dron obejmuje z perspektywy pilota po prostu przesuwając joystick przez ich zakres ruchu. Ta prosta akcja joysticka przekłada się na sporo skomplikowanego ruchu z drona. Lewy joystick drona jest odpowiedzialny za wspinaczkę, a także odchylenie (obracanie zgodnie z ruchem wskazówek zegara lub w lewo w ustalonej lokalizacji).
Joystick lewej ręki
Lewy joystick sterownika sprawia, że drona wspinaczka i schodzi, a także w prawo i przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. Zasadniczo jest to wszystkie działania drona, gdzie pozostaje w jednej lokalizacji GPS.
Up / wspiąć
Po push up na joysticku lewej kontrolera drone wszystkich drone śmigła wzrost ich prędkości lub obrotów na minutę. Obroty na minutę wzrasta który wytwarza więcej góry naciskowi przez przemieszczenie więcej powietrza, co zmusza je do podłogi.
Wszystkie śmigła wzrost prędkości obrotowej.
Śmigła trzeba być bardzo ostrożnym, aby przyspieszyć dokładnie w tym samym tempie inaczej inny kierunek zostanie utworzony w jego ruchu. To zajmuje dużo dla drone spin każdego z pędników dokładnie we właściwym liczby obrotów na minutę, aby wspinać się i nie poruszać się z jego stałej lokalizacji GPS.
W dół / zejście
Dla dron zmniejszenie wysokości dokładnie naprzeciwko wznoszenia się dzieje. Oznacza to, że każda ze śrub bezzałogowych zmniejszenie ilości obrotów na minutę. Wynika to przede wszystkim, pozwala na grawitacyjne być większa niż siła ciągu wytwarzanego przez śmigła.
Jako dron opada do zatrzymania musi nieznaczny wzrost liczby obrotów na minutę, aby zwiększyć nacisk, tak że równe siły grawitacji w kierunku ziemi. W Toy Story Buzz światło roku dowiaduje się, że on nie pływa tutaj po prostu spada z klasą. To jest dokładnie to, co robią, gdy trutnie są malejące. Są one po prostu pozwalając grawitacji pociągnąć ich do ziemi, która jest kontrolowana fantazyjne i forma upadku.
Yaw
Yaw jest, gdy obroty dronów prawo lub w lewo, podczas gdy pozostaje ona w jednej lokalizacji GPS. Oznacza to, że nie jest w ruchu Drone przodu lub do tyłu. Ruch ten wymaga dość skomplikowanego obliczenia w imieniu oprogramowania Drone za.
Gdy dron obraca się w lewo lub w prawo, to musi kontrolować śmigieł, które są do siebie po przekątnej. Jeżeli prawo ukośne śmigła obracają się szybciej generują siłę ze względu na zwiększoną momentem pędu umożliwiającego drona obracać się w lewo. Jeżeli lewa śruby ukośne obracać szybciej generują ruch przeciwny.
, w lewo lub w prawo, ruch jest powodowany przez brzęczenie śrub po przekątnej naprzeciwko siebie przędzenia szybciej lub wolniej.
Prawo ręki joystick
joystick po prawej stronie kontrolera drone to co ja żartobliwie nazywany joystick zabawa. To dlatego, że to pozwala, aby powiększyć swoją drona w każdym miejscu. Wspaniałą rzeczą jest to, że drone nie tylko można go przesunąć do przodu lub do tyłu, ale można również poruszać się z boku na bok.
orientacja śmigieł całym warkotem umożliwią Państwu pełen zakres ruchu w płaszczyźnie poziomej. Poprzez połączenie różnych kombinacji joysticka jesteś też w stanie yaw i poruszać się w tym samym czasie. Kombinacja różnych ruchów wszystko jest nadal wykonywana przez kontrolę minut Oprogramowanie posiada ponad obrotów na minutę każdy silnik się kręci.
Wszystkie ruchy prawej ręki joystick tworzyć wzrost lub głębokie przetłoczenie w prędkości obrotowej śmigła, które są obok siebie. W sekcjach poniżej będziemy rozmawiać o tym, co każdy z ruchów koreluje z.
w lewo
Jeśli Drone chce przesunąć w lewo, aby odpowiadać przesuwając joystick w lewo śmigła prawej stronie obracają się szybciej niż śmigieł lewej stronie.
To powoduje, że lewa strona z warkotem zanurzyć nieznacznie, podczas gdy po prawej stronie z warkotem podnosi się nieznacznie. Ogólny sens wirników pozostaje taka sama jak ta umożliwia drona do pobytu w stałej wysokości, ale niewielka różnica między lewym i prawym rogu wirników dronów powoduje drona dryfować po lewej stronie.
prawym
Ruch samolotów bezzałogowych na prawo za pomocą joysticka do prawej strony powoduje śmigieł po lewej stronie, aby zwiększyć pod względem liczby obrotów na minutę silnik przędzenia i prawej strony drona śmigła zmniejszyć kiedykolwiek tak lekko.
Podobnie jak w przypadku ruchu w lewo powoduje po stronie prawej z warkotem zanurzyć nieznacznie podczas podnoszenia krawędzi lewej warkotem. Ogólny sens silników pozostaje taka sama jak ta umożliwia drona aby utrzymać stałą wysokość.
Napastnicy
Aby przenieść drona przodu przednią krawędź potrzeb dronów zanurzyć nieznacznie, podczas gdy z tyłu podbić dronów.
uzyskuje się przez zmniejszenie liczby obrotów na minutę dla silnika z przodu i z tyłu do podnoszenia silników. Ta różnica w śmigło przędzenia powoduje szum, aby przejść do przodu.
Backwards
Aby przesunąć do tyłu Drone krawędź tylną potrzeb dronów do kąpieli nieznacznie, podczas gdy przednia krawędź warkotem podnosi się nieznacznie. Można zauważyć, że jest dokładnie odwrotnie do ruchu do przodu.
F lub każdy z ruchów prawego joysticka będzie można obserwować w jaki sposób Drone przechylania w celu uzyskania ruchu. Czasami, zwłaszcza w dużych środowiskach wiatrowych i porusza się bardzo gwałtownie szum nie będzie posiadać swoją pozycję pionową bardzo dobrze.
Zauważyłem, że kiedy przenieść drona tyłu bardzo szybko na stosunkowo dużej wysokości, że truteń po prostu spadek wysokości. Więc obliczenia nie są idealne, ale można je łatwo dostrojony przez dostarczenie ręcznego wykończenia podczas latania.
Prosty schemat dla wszystkich ruchów dronów
Oto prosty schemat dla każdego z ruchów Drone, która pokazuje, w jaki sposób każdy z ruchów wirników, gdyż każdy z nich jest wykonywanie ruchów omawianych powyżej. To znaczy, w górę, w dół, w prawo, w lewo, do przodu, do tyłu, w lewo iw prawo.
W powyższym schemacie śmigła które szybciej w czasie każdego przemieszczania wirowania jest podświetlony na czerwono plus. Joystick lewa pokazany jest na lewej stronie, natomiast odpowiednie ruchy ręką joysticki są wyświetlane na prawej stronie. Należy pamiętać, że jeśli Drone jest utrzymanie stałej wysokości pozostałe śmigła obracają się lekko obniżonej stawki, aby nie zmienić ogólną ideę, że dron jest produkujących.
Wszystkie z tych kombinacji są wystarczające, aby przesunąć drona całkowicie całej przestrzeni 3D.
Inne rzeczy Drone robi.
A Drone jest również robi obciążenie obliczeniami fantazyjnych, aby utrzymać się na stabilnym latającego wzoru. Drone opiera się na szeregu różnych czujników, które współpracują ze sobą, aby uzyskać informacje o kanałach do płytki mikrokontrolera, który następnie jest w stanie utrzymać drona w stanie stabilnym.
Niektóre drony nie są w stanie auto zawisu lub utrzymać wysokość stabilnego i to dlatego, że brakuje im niektórych składników, które są wymagane, aby te obliczenia.
szereg czujników, które są w brzęczyk zawiera:
- GPS – to uzyskuje współrzędne brzęczenie poprzez opracowanie jego położenie w stosunku do liczby satelitów, które znajdują się w geo-papierniczych orbicie Ziemi
- Ciśnienie – a. Ciśnienie wykrywa ciśnienie i pozwala na drona pośrednio obliczyć jego wysokość. Im wyższa dron Im niższe ciśnienie powietrza
- przetworniki. – ten wykrywa pola magnetycznego Ziemi i jest w stanie obliczyć orientacji trutnie względem pola magnetycznego ziemi. Jest to zasadniczo kompas Drone jest. Jest to również jedna z tych rzeczy, które muszą być regularnie kalibrowane zwłaszcza jeśli przebyciu odległości sprawiedliwy latać drona.
- Accelerometer- mierzy przyspieszenie drone ale głównie stosowany jest, aby znać kierunek, w którym grawitacji ciągnie szum
- żyroskop -. żyroskop zapewnia prędkość kątową brzęczenie i jest używany do obliczania orientację w środowisku 3D
Czujniki te są stale podawania informacji do zespołu sterującego, który jest używany do pomiaru prędkości obrotowej śrub. Drony użyć regulatora PID, aby dowiedzieć się, jak przenieść drona przez przestrzeń 3D.
regulatory PID
PID stoi do proporcjonalnego, Integral, pochodnej i mogą być konfigurowane w zakresie oprogramowania drone. Nie zniechęcaj się nazewnictwie tych korzyści są naprawdę tylko fantazyjny sposób powiedzieć, co następuje:
- P wygląda na obecnym błędu – jeśli bieżące ustawienie jest daleko od wartości zadanej ustawienie P będzie apelować, aby utrzymać go w pobliżu punktu nastawy. Im dalej jest to trudniej będzie naciskać
- I to wiedza zdobyta w wyniku przeszłych błędów -.. W ostatnich błędów to wygląda (spowodowane ciągłymi sił zewnętrznych) i będzie im przeciwdziałać
- djestprzewidywanieprzyszłychbłędów.-jakzaczynappopychającwartośćzbliżonadozadanejwartościdpowstrzymacięodmasowoprzekroczenia
Efekt Każdy PID Parametr
Jak zacząć grać z wartościami PID Twojego Drone za zauważysz, że każda wartość wpływa na drona na różne sposoby. Rzućmy okiem na każdej wartości w nieco większą wartość.
P Zysk
Wartość P (znany również jako wartości wzmocnienia. – jest jednym z najważniejszych aspektów regulujących lot drone
Wartość określa, jak mocno Drone powinno działać, aby skorygować się do osiągnięcia pożądanego toru lotu (kontrolowane przez transmisję kontrolera). Może to być zarówno zbyt wysoki lub zbyt niski:
zbyt wysoka i dron będzie oscylować. Jest symptomatyczne agresywnej nadkorekcji przez drony, a zobaczysz drgania o wysokiej częstotliwości.
Zbyt niska i helikopter będzie to ochotę wolno reaguje i można nawet usłyszeć silniki szpula się powoli.
Aby znaleźć dobrą wartość p należy stopniowo zwiększać wartość P aż zaczyna dronów oscylować następnie ustawić tę wartość do 50%.
I Gai n
Zysmuj to ustawienie, które określa, jak trudno jest reagować na siły zewnętrzne – jak trzymanie jej pozycji na wietrze lub z powodu wyłączenia środka masy (dość łatwo spowodowane przez aktualizację komponentów drona.
zbyt wysoki, a dron poczuje niereaktywność
zbyt niski, a znajdziesz, że musisz ręcznie poprawić wzór lotu dronów.
Chcesz opuścić wartość I tak niskiej, jak to możliwe, bez konieczności naprawienia wzoru lotu ręcznie.
Wzmocnienie
D
Wzmocnienie D jest jak amortyzator do wartości P.
Jeśli wartość D jest zbyt niska, dron nie zareaguje wystarczająco szybko.
Jeśli wartość D zbyt wysoka, dron oscyluje z szybkimi oscylacjami małymi amplitudami. Może również zmniejszyć reakcję quadów i spowodować, że dron czuje się ospałą.
Zwiększ wzmocnienie D, aż dron zacznie oscylujący, będzie małe szybkie oscylacje. Zmniejsz do 50% tej wartości.
Kontroler PID jest odpowiedzialny za ładne drona i stabilne. Zapewnia również płynne zmiany kierunku, a jeśli budujesz własny dron, jest tak ważne, aby uzyskać ten funkcję, aby Twój dron jest przyjemnością latać i nie robi niczego na końcach ruchów joysticka.
Czy dron zostanie zaprogramowany?
Istnieje wiele dronów, które można zaprogramować, używając tego, co nazywają „punktów trasy”. Waytoints są zasadniczo lokalizacjami GPS na niebie, co powodują, że dron automatycznie latać przez te określone wstępnie zdefiniowane punkty, które mają długość i szerokość szerokość oraz wysokość, którą dron musi przejść.
Istnieje wiele punktów trasy i automatyczne przejście drona, które można pobrać online i przesuwać go do oprogramowania Latającego Drone.
Drony są dość często zaprogramowane do celów badawczych, a jeśli chcesz wiedzieć o najlepszych programowalnych dronach, sprawdź mój dogłębny artykuł o najlepszych programowalnych branży Dronów [Pełny przewodnik] – kliknij tutaj.
Podsumowanie
Drony latają i zmienia kierunek poprzez zmianę obrotów na minutę na każdym z czterech śmigła i silników. Powoduje to, że każdy z czterech silników generujących inną ilość ciągu i dlatego przesuwają dron przez niebo lub manipulowanie go w stałej lokalizacji, jak w przypadku odchylenia (przy użyciu pędu kątowego).
Wspaniała sprawa jest to, że wiele tego oprogramowania i obliczenia są zautomatyzowane, co oznacza, że Twoje doświadczenie latające nie jest w stanie zrozumieć, w jaki sposób każdy z tych ruchów jest tworzony, ale raczej jest równie prosty jak ruchomy joystick i ciesząc się procesem latający.
Oddając się na koniec tego artykułu, jesteśmy z wyprzedzeniem wielu pilotów dronów, którzy nie rozumieją, jak zmienia kierunek drona. Teraz, że wiesz, że wszystko jest wiedzieć o każdym jednym z ruchów, które jesteś w stanie lepiej kontrolować dron i przewidzieć i rozwiązywać wszelkie problemy, które mogą wystąpić podczas lotu.